在土木工程領(lǐng)域,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是比較重要的建筑材料之一,廣泛用于各種城市建筑和交通結(jié)構(gòu).由于混凝土在服役期內(nèi)常有裂縫產(chǎn)生,暴露出的鋼筋在外部有害介質(zhì)(如二氧化碳、氯離子等)的侵蝕下產(chǎn)生銹蝕劣化.鋼筋銹蝕不僅會(huì)削弱自身的承載能力和使用性能,而且其膨脹力也會(huì)導(dǎo)致其周圍混凝土材料的發(fā)生開裂,繼而影響到整個(gè)構(gòu)筑物的使用壽命.結(jié)果表明,21.4%的全球鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞損壞是由混凝土中鋼的腐蝕引起的。最近二三十年,鋼筋的銹蝕問題開始逐漸成為學(xué)術(shù)界為解決結(jié)構(gòu)耐久性的重點(diǎn)研究方向。
怎樣判定鋼筋銹蝕程度?常用方法有下面幾種：
1.自然電位法
對于混凝土表面完好、未發(fā)現(xiàn)有銹跡和銹脹裂縫的構(gòu)件，但有理由懷疑混凝土中鋼筋可能已經(jīng)銹蝕時(shí)(如檢測發(fā)現(xiàn)混凝土的碳化深度超過混凝土保護(hù)層厚度)，可以采用自然電位法或混凝土電阻法對混凝土中的鋼筋銹蝕情況進(jìn)行初步判斷。
采用自然電位法檢測時(shí)，根據(jù)構(gòu)件表面的實(shí)測腐蝕電位等值線圖，可按以下標(biāo)準(zhǔn)或檢測設(shè)備的操作規(guī)程，定性判斷混凝土中鋼筋銹蝕的可能性。
-350~-500mV，有銹蝕活動(dòng)性，發(fā)生銹蝕概率95%;
-200~-350mV，有銹蝕活動(dòng)性，發(fā)生銹蝕概率50%;
-200mV以上，無銹蝕活動(dòng)性或銹蝕活動(dòng)性不確定，發(fā)生銹蝕概率為5%。
2.混凝土電阻法
采用混凝土電阻法檢測時(shí)，可根據(jù)實(shí)測混凝土電阻率按以下標(biāo)準(zhǔn)或檢測設(shè)備的操作規(guī)程，定性判斷混凝土中鋼筋銹蝕的可能性。
100kΩNaN以上，即使高氯化合物濃度或碳化情況下，銹蝕速率也極低;
50~100kΩNaN，低銹蝕速率;
10~50kΩNaN，鋼筋活化時(shí)出現(xiàn)中高銹蝕速率;
低于10kΩNaN，混凝土電阻率不是鋼筋銹蝕的控制因素。
3.電流密度法
采用電流密度檢測時(shí)，可根據(jù)實(shí)測電流密度計(jì)算鋼筋年銹蝕深度：
δ=11.64icom(mm)
4.銹脹裂縫法
對于已經(jīng)銹脹開裂的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可根據(jù)銹脹裂縫寬度按式推算鋼筋銹蝕深度，但宜用直接破型法進(jìn)行校核和修正。
δ=kww+kcdc/d+kcufcuk+kk
式中，δ——鋼筋銹蝕深度(mm);
w、c、d和fcuk——分別為銹脹裂縫寬度(mm)、保護(hù)層厚度(mm)、鋼筋直徑(mm)和混凝土立方體抗壓強(qiáng)度(MPa);
kw、kcd、kcu和kk——分別為銹脹裂縫寬度與鋼筋直徑之比、保護(hù)層厚度與鋼筋之比、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的影響系數(shù)及常數(shù)項(xiàng)，詳見下表：
表 系數(shù)的取值
5.破損檢測法
破損檢測時(shí)宜選擇保護(hù)層空鼓、銹脹開裂或剝落等鋼筋銹蝕嚴(yán)重的部位，根據(jù)銹蝕鋼筋的有效截面積和銹前公稱截面積計(jì)算鋼筋的截面銹損率，或根據(jù)銹蝕鋼筋凈重和銹前公稱質(zhì)量計(jì)算鋼筋的失重率。
在破損檢測部位，鑿除混凝土保護(hù)層，并刮除鋼筋表面的銹蝕層后，采用游標(biāo)卡尺測量鋼筋在兩個(gè)正交方向銹損后的有效直徑，然后近似按照橢圓計(jì)算銹蝕鋼筋的有效截面積。
鋼筋腐蝕儀包退包換包修_PS-6鋼筋銹蝕儀說明書操作使用：
在鋼筋銹蝕測量儀的使用中，制備鋼筋電極是重要的環(huán)節(jié)，將I級(jí)建筑鋼筋加工制成直徑7mm，長度100mm，光潔度△ 6 級(jí)的試件 [ 由廠家提供 ]，用汽油，乙醇，丙醇依次擦除去油脂，并在一端焊上長 130～150mm 的導(dǎo)線，再用乙醇仔細(xì)擦去焊油，鋼筋兩端浸涂熔化石蠟松香絕緣，使鋼筋中間暴露長度為 80mm，處理后的鋼筋放在干燥器中備用。
新拌砂漿法和硬化砂漿法的試樣測備方法詳見國標(biāo) JC475-92 詳見說明書第 15 頁。
1. 把拌制好的砂漿澆入塑料試模中，先澆 2cm 左右的厚度，將準(zhǔn)備好的鋼筋電極平行放在砂漿表面，間矩 4cm，拉出導(dǎo)線，然后灌滿砂漿抹平，輕敲幾下試模側(cè)面，使其密實(shí)。
2. 連接試驗(yàn)儀器
<1> 按照儀器說明書，連接好電源線 [220v]，電極輸入線。
<2> 打開電源開關(guān)，按下“參比”鍵，“恒電流”鍵，把“通 / 斷“開關(guān)，撥到斷的一端，量程選擇 2mA 檔。
<3> 此時(shí)電流顯示窗應(yīng)為零，可通過“調(diào)零”電位器調(diào)整為零。
<4> 把通斷開關(guān)，打到通的位置把電極輸入線的雙線與紅色線短接，調(diào)節(jié)電源粗調(diào)和細(xì)調(diào)，使電流顯示值 0.880 ± 1。
<5> 把通斷開關(guān)打到斷的位置，以一根鋼筋為陽極與電極輸入線的雙線相連，另一根鋼筋為陰極與電極輸入線的紅色線相連，再將甘汞電極的下端與鋼筋陽極的正中位置對準(zhǔn)，與新拌砂漿的表面接觸，并垂直與砂漿表面，與電極輸入線的蘭色線相連。
3. 檢測過程的操作：
<1> 未通給定電流前，先讀出陽極鋼筋的自然電位**位顯示窗的示值
<2> 接通給定電流，即把“通 / 斷”開關(guān)打到通的位置，依次按 2.4.6.8.10.15.20.25.30 分鐘分別記錄**顯示窗的示值。
<3> 試驗(yàn)結(jié)果的處理。
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